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2016年上海海事大学信息工程学院526数字信号处理复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、综合题

1. 计算下列有限长序列x (n )的DFT ,假设长度为N 。

【答案】

2. 设取样频率为为

用冲激响应不变法设计一个数字低通巴特沃思滤波器,要求通带边缘频率

阻带边缘频率为

阻带衰减不小于

通带衰减不大子

【答案】模拟频率与数字频率之间是线性关系,所以有:

因为:取整得:

故归一化频率的参考频率:

查巴特沃思多项式系数表,当

时,归一化原型模拟低通巴特沃思滤波器的频率响应为:

将P 用

利用冲激响应不变法

代入可得到截至频率为

的模拟低通滤波器

展开成部分分式,

可得到:

3. 证明DFT 的频域循环卷积定理。 【答案】DFT 的频域循环卷积定理重写如下:

的长度分别为N 和M ,

其中

循环卷积定理。

就证明了 DFT 的频域

根据DFT 的惟一性,只要证明

4. 设信号真为

其中衰减大于

是干扰,的频谱不混叠,其幅度谱如图

频率范围中幅度失

希望分别设计性价比最高的FIR 和IIR

所示。要求设计数字滤波器,将干扰滤除,指标是允许

两种滤波器进行滤除干扰。请选择合适的滤波器类型和设计方法进行设计,最后比较两种滤波器的幅频特性、相频特性和阶数。

【答案】本题以模拟频率给定滤波器指标,所以,程序中先要计算出对应的数字边界频率,然后再调用MA TLAB

工具箱函数给出):

(1)

确定相应的数字滤波器指标。根据信号带宽,取系统采样频率

(2)

设计数字低通滤波器。为了设计性价比最高的FIR 和IIR 滤波器,IIR 滤波器选择椭圆滤

波器,FIR 滤 波器采用等波纹最佳逼近法设计。设计程序为

用等波纹最佳逼近法设计FIRDF

以下为绘图部分(省略)

程序运行结果:椭圆DF 阶数Ne=5, 损耗函数曲线和相频特性曲线如图(a )所示。采用等波纹最佳逼近法设计的

阶数

损耗函数曲线和相频特性曲线如图(b ))所示。由图可见

阶数低得多,但相位特性存在非线性,FIRDF 具有线性相位特性。

设计数字滤波器。由题意确定滤波器指标(边界频率以模拟频率